Aluminium-Luftaufbereitungsgeräte: Effiziente Druckluftaufbereitung für industrielle Pneumatiksysteme

Druckluft ist eine der am häufigsten verwendeten Energiequellen in der industriellen Automatisierung. Es betreibt Pneumatikzylinder, Steuerventile, Druckluftwerkzeuge, Stellantriebe, Verpackungsmaschinen und Produktionsanlagen.

Allerdings ist die Druckluft, die einen Kompressor verlässt, selten direkt einsatzbereit.

Es kann enthalten:

• Kondenswasser

• Staub- und Rostpartikel

• Kompressoröl

• Verunreinigung der Rohrleitung

• Instabiler Druck

• Übermäßige Feuchtigkeit

Ohne ordnungsgemäße Behandlung können diese Verunreinigungen zu Ventilklemmen, Dichtungsverschleiß, Zylinderkorrosion, instabilem Maschinenbetrieb und einer verkürzten Gerätelebensdauer führen.

Eine Luftaufbereitungseinheit aus Aluminium bereitet die Druckluft auf, bevor sie in die nachgeschaltete Pneumatikanlage gelangt. Abhängig von der gewählten Konfiguration kann es Partikel und Kondensat filtern, den Luftdruck regulieren und Komponenten schmieren, die eine Ölnebelschmierung erfordern.

Das Aluminium-Luftaufbereitungssortiment von WAALPC umfasst:

• Luftfilter der AF-Serie

• Luftregler der AR-Serie

• Filterregler der AW-Serie

• Schmierstoffgeber der AL-Serie

• FRL-Kombinationen der AC-Serie

Diese Komponenten werden mit Gehäusen aus druckgegossener Aluminiumlegierung hergestellt und sind in mehreren Größen für gängige industrielle Pneumatikanwendungen erhältlich.

Was ist eine Luftaufbereitungseinheit?

Zwischen der Druckluftversorgung und der Pneumatikanlage wird eine Luftaufbereitungseinheit installiert.

Sein Zweck besteht darin, die Qualität und Stabilität der Druckluft zu verbessern, indem es eine oder mehrere der folgenden Funktionen erfüllt:

Luftfiltration

Der Filter entfernt Feststoffpartikel und trennt Kondenswasser aus dem Luftstrom.

Dies trägt zum Schutz bei:

• Magnetventile

• Pneumatikzylinder

• Luftmotoren

• Drehantriebe

• Steuerventile

• Druckluftwerkzeuge

• Luftbetriebene Maschinen

Druckregulierung

Der Regler reduziert den Eingangsdruck und sorgt für einen stabileren Hinterdruck.

Die richtige Druckregulierung trägt zur Verbesserung bei:

• Konstanz der Zylindergeschwindigkeit

• Wiederholgenauigkeit des Aktuators

• Ventilleistung

• Produktqualität

• Gerätesicherheit

• Drucklufteffizienz

Schmierung

Ein Öler führt eine kontrollierte Menge Ölnebel in den Luftstrom ein.

Es wird im Allgemeinen für pneumatische Komponenten verwendet, die eine kontinuierliche Schmierung erfordern, einschließlich bestimmter Druckluftmotoren, Schlagwerkzeuge und älterer pneumatischer Systeme.

Viele moderne Ventile und Zylinder sind vorgeschmiert und benötigen möglicherweise kein zusätzliches Öl. Daher sollten vor der Auswahl einer kompletten FRL-Einheit die Schmieranweisungen des Geräteherstellers überprüft werden.

Warum wird Aluminium häufig für Luftaufbereitungskomponenten verwendet?

Eine Aluminiumdruckgusslegierung ist eines der am häufigsten für industrielle Luftaufbereitungsgeräte verwendeten Materialien.

Es bietet ein praktisches Gleichgewicht zwischen Gewicht, mechanischer Festigkeit, Fertigungseffizienz und Kosten.

1. Leichtbau

Aluminium ist deutlich leichter als Edelstahl.

Dadurch eignen sich Luftaufbereitungsgeräte aus Aluminium für:

• Maschinenmontierte Installationen

• Pneumatische Bedienfelder

• Kompakte Automatisierungsgeräte

• Mobile Maschinen

• Druckluft-Werkzeugstationen

• OEM-Produktionslinien

Eine leichtere Komponente belastet Rohrleitungen, Halterungen und Stützstrukturen weniger.

2. Kostengünstig für den allgemeinen industriellen Einsatz

Für die meisten Innenfabriken und Standard-Druckluftanwendungen ist eine FRL-Einheit aus Aluminium wirtschaftlicher als eine Alternative aus Edelstahl.

Es ist oft die bevorzugte Wahl, wenn die Betriebsumgebung keine aggressiven Chemikalien, Salzwasserbelastung, häufiges Abwaschen oder stark korrosive Atmosphären aufweist.

3. Geeignet für großvolumige OEM-Anwendungen

Bauteile aus Aluminiumdruckguss können durchgängig in großen Stückzahlen produziert werden.

Dadurch sind sie geeignet für:

• Maschinenbauer

• Pneumatikverteiler

• Automatisierungs-Systemintegratoren

• Hersteller von Druckluftwerkzeugen

• Hersteller von Verpackungsanlagen

• Allgemeine Industrieersatzmärkte

4. Kompaktes und modulares Design

Aluminiumfilter, Regler und Öler können separat verwendet oder zu einem modularen Luftaufbereitungssystem zusammengebaut werden.

Dies gibt Geräteentwicklern Flexibilität bei der Auswahl der erforderlichen Funktionen.

5. Gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Obwohl Aluminium leicht ist, bietet ein richtig konstruiertes Gehäuse aus Aluminiumdruckguss ausreichende Festigkeit für standardmäßige industrielle Pneumatikanwendungen.

Die Aluminiumserie von WAALPC hat einen veröffentlichten maximalen Betriebsdruck von 1,6 MPa oder 16 bar und eine Druckfestigkeit von 2,0 MPa oder 20 bar.

Der Druckfestigkeitswert sollte nicht als empfohlener Dauerbetriebsdruck interpretiert werden. Das Gerät sollte immer innerhalb der angegebenen maximalen Betriebsdruckgrenze verwendet werden.

WAALPC-Produktpalette zur Luftaufbereitung aus Aluminium

1. Aluminium-Luftfilter der AF-Serie

Die AF-Serie dient zur Entfernung von Feststoffpartikeln und Kondenswasser aus der Druckluft.

Zu den verfügbaren Filterklassen gehören:

• 5 μm

• 25 μm

• 40 μm

Die Serie ist in Anschlussgrößen von G1/4 bis G3/4 erhältlich , mit einem Nennluftstrom von etwa 500 bis 4.500 l/min , je nach Modellgröße. Es stehen manuelle und Differenzdruck-Ablassoptionen zur Verfügung.

Hauptfunktionen

• Partikelverschmutzung entfernen

• Kondensierte Feuchtigkeit abscheiden

• Schützen Sie nachgeschaltete Ventile und Zylinder

• Reduzieren Sie den Verschleiß pneumatischer Komponenten

• Verbessern Sie die Systemzuverlässigkeit

Typische Anwendungen

• Pneumatische Maschinen

• Automatisierte Montageausrüstung

• Verpackungsmaschinen

• Allgemeine Werksluftleitungen

• Druckluft-Werkzeugstationen

• Maschinensteuerschränke

Ein 40-μm-Filter kann für die allgemeine vorgeschaltete Partikelentfernung verwendet werden, während die 5-μm-Filtration besser für empfindliche pneumatische Geräte geeignet ist, die eine feinere Luftaufbereitung erfordern.

2. Aluminium-Luftregler der AR-Serie

Die AR-Serie steuert den nachgeschalteten Luftdruck und trägt zur Aufrechterhaltung eines stabilen Betriebs des Pneumatiksystems bei.

Die verfügbaren Anschlussgrößen reichen von G1/4 bis G3/4 , während der veröffentlichte Nenndurchfluss zwischen etwa 500 und 4.500 l/min liegt.

Der Druckregelbereich wird mit 0,05 bis 1,6 MPa angegeben , mit einem maximalen Betriebsdruck von 1,6 MPa.

Vorteile einer ordnungsgemäßen Druckregulierung

Ein richtig ausgewählter Regler kann helfen, Folgendes zu verhindern:

• Zu hohe Zylinderkraft

• Instabile Antriebsgeschwindigkeit

• Vorzeitiger Dichtungsschaden

• Zu hoher Druckluftverbrauch

• Unregelmäßige Prozessleistung

• Überlastung der pneumatischen Komponenten

Für eine genaue Auswahl sollte die Größe des Reglers nach Luftstrom, Eingangsdruck, erforderlichem Ausgangsdruck und akzeptablem Druckabfall dimensioniert werden – und nicht nur nach der Anschlussgröße.

3. Aluminium-Filterregler der AW-Serie

Die AW-Serie vereint Luftfiltration und Druckregulierung in einer kompakten Komponente.

Diese Konfiguration eignet sich, wenn die Anwendung saubere, regulierte Druckluft, aber keine Ölnebelschmierung erfordert.

Das Sortiment umfasst:

• Anschlussgrößen G1/4, G3/8, G1/2 und G3/4

• Nenndurchfluss von 500 bis 4.500 l/min

• Filteroptionen 5 μm, 25 μm und 40 μm

• Manuelle Entwässerung oder Differenzdruckentwässerung

• Standard- und Niedertemperaturkonfigurationen

Der veröffentlichte Betriebstemperaturbereich für ausgewählte Niedertemperaturversionen reicht bis -40 °C , mit einer Maximaltemperatur von 60 °C.

Vorteile eines Filterreglers

• Kompakte Installation

• Weniger Rohrverbindungen

• Vereinfachtes Systemdesign

• Reduzierte Installationszeit

• Einfachere Wartung

• Geringeres Risiko von Leckagen zwischen einzelnen Komponenten

Die AW-Serie eignet sich besonders für Maschinenbauer und Panelhersteller, die eine kompakte Lösung zur Luftaufbereitung am Einsatzort benötigen.

4. Aluminium-Schmierstoffgeber der AL-Serie

Die AL-Serie liefert kontrollierten Ölnebel an nachgeschaltete pneumatische Geräte.

Sein Zweck besteht darin, Reibung und Verschleiß in Bauteilen zu reduzieren, die eine kontinuierliche Schmierung erfordern.

Die verfügbaren Modelle decken Anschlussgrößen von G1/4 bis G3/4 mit einem Nenndurchfluss von etwa 500 bis 4.500 l/min ab . Die Kapazitäten der Schmierstoffbehälter reichen von 15 bis 45, abhängig von der Körpergröße, und als empfohlenes Schmiermittel wird ISO VG32-Turbinenöl aufgeführt.

Typische Anwendungen

• Pneumatische Schlagwerkzeuge

• Luftmotoren

• Pneumatische Bohrmaschinen

• Luftbetriebene Schleifmaschinen

• Ältere Pneumatikzylinder

• Hochleistungsluftbetriebene Ausrüstung

Ein Schmierstoffgeber sollte nur dann installiert werden, wenn die nachgeschalteten Geräte geölte Luft benötigen.

Das Hinzufügen von Öl zu einem ölfreien Pneumatiksystem kann Ventile, Schläuche, Sensoren und Fertigprodukte verunreinigen. Es kann außerdem schwierig sein, die Luftleitung später wieder in den ölfreien Betrieb zu versetzen.

5. FRL-Kombination aus Aluminium der AC-Serie

Eine FRL-Kombination integriert drei Funktionen:

• F – Filter

• R – Regler

• L – Schmierstoffgeber

Der Filter entfernt Feuchtigkeit und Partikel, der Regler hält den erforderlichen Betriebsdruck aufrecht und der Öler versorgt Geräte, die geschmiert werden müssen, mit Ölnebel.

Die FRL-Kombinationen der AC-Serie von WAALPC sind in den Anschlussgrößen G1/4, G3/8, G1/2 und G3/4 erhältlich.

Abhängig vom ausgewählten Modell liegt der Nennluftstrom zwischen etwa 500 und 4.500 l/min . Zu den verfügbaren Filterfeinheiten gehören 5 μm, 25 μm und 40 μm, während manuelle und Differenzdruck-Ablasskonfigurationen ausgewählt werden können.

Vorteile einer vollständigen FRL-Kombination

• Integrierte Luftaufbereitung

• Kompakter modularer Aufbau

• Vereinfachte Installation

• Bequeme Druckeinstellung

• Verbesserter Geräteschutz

• Reduzierte Komplexität bei der Komponentenauswahl

Eine komplette FRL-Einheit wird üblicherweise in der Nähe der Maschine oder der pneumatischen Ausrüstung und nicht direkt neben dem Kompressor installiert.

Wichtigste technische Spezifikationen

Das Datenblatt der AC-Serie zeigt fünf Hauptmodellkonfigurationen mit G1/4- bis G3/4-Anschlüssen und Nenndurchflusskapazitäten von 500 bis 4.500 l/min.

Typische Anwendungen

Industrielle Automatisierungsausrüstung

Luftaufbereitungseinheiten aus Aluminium werden häufig in automatisierten Fertigungssystemen eingesetzt, die Pneumatikzylinder, Greifer, Indexiertische und Steuerventile betreiben.

Verpackungsmaschinen

Verpackungsmaschinen benötigen häufig einen stabilen Druckluftdruck zum Verschließen, Schneiden, Positionieren, Befüllen und Produkthandling.

Ein kompakter Filterregler kann dazu beitragen, einen wiederholbaren Betriebsdruck aufrechtzuerhalten und gleichzeitig Kondensat und Partikel zu entfernen.

Montagelinien

In Montagelinien verwendete pneumatische Werkzeuge und Aktuatoren benötigen saubere und stabile Druckluft, um die Produktionskonsistenz aufrechtzuerhalten.

CNC- und Werkzeugmaschinenausrüstung

Luftaufbereitungskomponenten können zur Unterstützung verwendet werden:

• Pneumatische Klemmung

• Spindelluftsysteme

• Werkzeugwechselmechanismen

• Luftblasfunktionen

• Tür- und Schutzbetätiger

Automobilbau

Zu den typischen Anwendungen gehören Schweißvorrichtungen, Montagegeräte, Materialtransportsysteme und Druckluftwerkzeugstationen.

Textil- und Druckmaschinen

Ein stabiler Luftdruck ist wichtig für die Zylindersteuerung, Spannung, Schneiden und Materialzufuhr.

Holzbearbeitungsausrüstung

Filter und Regler können pneumatische Spanner, Bohrer, Nagler und Maschinenantriebe vor Feuchtigkeit und Verschmutzung schützen.

Allgemeine Werks-Druckluftleitungen

Aluminium-FRL-Einheiten sind eine praktische Lösung für standardmäßige industrielle Innenumgebungen, in denen leichte Bauweise und günstige Preise wichtig sind.

Luftaufbereitungseinheiten aus Aluminium versus Edelstahl

Sowohl Aluminium- als auch Edelstahl-Luftaufbereitungsgeräte haben gültige Anwendungen. Das richtige Material hängt von den Betriebsbedingungen und den Projektanforderungen ab.

Wählen Sie Aluminium, wenn:

• Die Geräte werden im Innenbereich installiert.

• Die Umgebung ist relativ trocken und sauber.

• Gewichtsreduktion ist wichtig.

• Das Projekt ist kostensensibel.

• Die Anwendung verwendet Standard-Druckluft.

• Eine hohe chemische Beständigkeit ist nicht erforderlich.

• Für die OEM-Produktion werden große Mengen benötigt.

Wählen Sie Edelstahl, wenn:

• Die Installation ist Salzwasser oder Meeresatmosphäre ausgesetzt.

• Es sind aggressive Chemikalien vorhanden.

• Häufiges Abwaschen ist erforderlich.

• Das Gerät wird im Freien unter rauen Bedingungen betrieben.

• Korrosionsbeständigkeit ist eine wichtige Anforderung.

• Edelstahl wird vom Endverbraucher spezifiziert.

Aluminiumprodukte sollten nicht als direkter Ersatz für Edelstahl in stark korrosiven Anwendungen vermarktet werden.

So wählen Sie die richtige Aluminium-Luftaufbereitungseinheit aus

Schritt 1: Bestimmen Sie die erforderliche Funktion

Wählen Sie je nach Anwendung eine einzelne Komponente oder Kombination:

• AF-Filter: Entfernung von Partikeln und Feuchtigkeit

• AR-Regler: Druckregelung

• AW-Filterregler: Filterung plus Druckregulierung

• AL-Schmiergerät: Ölnebelschmierung

• AC FRL: Filterung, Regelung und Schmierung

Schritt 2: Bestätigen Sie die Portgröße

Zu den verfügbaren Anschlussgrößen gehören:

• G1/4

• G3/8

• G1/2

• G3/4

Die Anschlussgröße sollte zum Rohrleitungssystem passen, aber nicht der einzige Größenfaktor sein.

Schritt 3: Berechnen Sie den Luftstrombedarf

Halten:

• Normaler Luftstrom

• Maximaler momentaner Luftstrom

• Anzahl pneumatischer Komponenten

• Zylinderbohrung und Hub

• Betriebsfrequenz

• Akzeptabler Druckabfall

Eine zu kleine FRL-Einheit kann den Luftstrom einschränken und die Geräteleistung beeinträchtigen.

Schritt 4: Wählen Sie den Filtergrad aus

Verwenden:

• 40 μm für die allgemeine Vorfiltration

• 25 μm für Zwischenfiltration

• 5 μm für eine feinere Partikelentfernung

Anwendungen, die die Entfernung von Ölaerosolen oder eine sehr hohe Luftreinheit erfordern, erfordern möglicherweise einen zusätzlichen Koaleszenzfilter.

Schritt 5: Bestätigen Sie die Druckanforderungen

Überprüfen:

• Kompressoraustrittsdruck

• Luftbehälterdruck

• Tatsächlicher Eingangsdruck

• Erforderlicher Ausgangsdruck

• Druckschwankung

• Maximal zulässiger Gerätedruck

Die Standard-Aluminiumserie sollte innerhalb des angegebenen maximalen Betriebsdrucks von 1,6 MPa arbeiten.

Schritt 6: Wählen Sie den Abflusstyp aus

Ein manueller Ablass bietet sich an, wenn das Wartungspersonal das gesammelte Kondensat regelmäßig ablassen kann.

Abhängig vom Systemdruck und den Betriebsbedingungen kann eine Differenzdruckentleerung die routinemäßige manuelle Entleerung reduzieren.

Schritt 7: Überprüfen Sie die Umgebungstemperatur

Standardmodelle sind für Temperaturen von ca. -5°C bis 60°C geeignet.

Ausgewählte AF-, AR- und AW-Konfigurationen sind für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen bis etwa -40 °C verfügbar.

Dichtungsmaterialien und Ablaufleistung sollten auch für Niedertemperaturanwendungen bestätigt werden.

Schritt 8: Entscheiden Sie, ob eine Schmierung erforderlich ist

Installieren Sie einen Schmierstoffgeber nicht automatisch.

Überprüfen Sie, ob die nachgeschalteten Ventile, Zylinder und Werkzeuge:

• Ölnebelschmierung erforderlich

• Sind vorgeschmiert

• Sind für ölfreien Betrieb ausgelegt

• Werden in einem kontaminationsempfindlichen Prozess eingesetzt

Installationsempfehlungen

Für eine zuverlässige Leistung sollte das Gerät korrekt installiert werden.

Installieren Sie es in der richtigen Flussrichtung

Überprüfen Sie den Luftstrompfeil oder die IN- und OUT-Markierungen am Produktgehäuse.

Eine umgekehrte Installation kann die ordnungsgemäße Filterung, Entwässerung und Druckregulierung beeinträchtigen.

Installieren Sie das Gerät vertikal

Filter und Öler sollten normalerweise vertikal mit der Trommel nach unten eingebaut werden.

Dies unterstützt die ordnungsgemäße Sammlung, Entwässerung und Ölförderung des Kondensats.

Spülen Sie die Rohrleitung vor der Installation

Metallspäne, Dichtungsband, Rost und Installationsrückstände können interne Ventilkomponenten beschädigen.

Reinigen Sie die Rohrleitungen, bevor Sie das Gerät anschließen.

Verwenden Sie das richtige Gewindedichtmittel

Tragen Sie das Dichtungsmaterial sorgfältig auf und verhindern Sie, dass überschüssiges Klebeband oder Dichtungsmittel in den Luftstromkanal gelangt.

Unterstützen Sie die Pipeline

Lassen Sie nicht zu, dass das Luftaufbereitungsgerät das volle Gewicht langer oder schwerer Rohre trägt.

Verwenden Sie geeignete Rohrhalterungen und Montagehalterungen.

Installieren Sie ein vorgeschaltetes Absperrventil

Ein Absperrventil ermöglicht eine sichere Isolierung während der Wartung, dem Ausbau des Behälters und dem Austausch des Filterelements.

Lassen Sie ausreichend Platz für die Wartung

Sorgen Sie für ausreichend Platz unter und um das Gerät herum für:

• Schüsselentfernung

• Kondensatableitung

• Filterwechsel

• Nachfüllen des Schmierstoffgebers

• Messgeräteprüfung

• Reglereinstellung

Wartungsrichtlinien

Regelmäßige Wartung trägt dazu bei, den Luftstrom aufrechtzuerhalten und nachgeschaltete Geräte zu schützen.

Kondensat ablassen

Das gesammelte Wasser sollte abgelassen werden, bevor es die Obergrenze der Filterschale erreicht.

Überprüfen und ersetzen Sie das Filterelement

Ein verschmutztes Element erhöht den Druckabfall und verringert den verfügbaren Luftstrom.

Die Austauschintervalle hängen ab von:

• Zustand des Kompressors

• Luftqualität

• Betriebsstunden

• Umweltstaub

• Verunreinigung der Rohrleitung

• Kondensatmenge

Überprüfen Sie das Manometer

Überprüfen Sie das Messgerät auf Schäden, Vibrationen, ungenaue Messwerte oder Kalibrierungsabweichungen.

Auf Luftlecks prüfen

Überprüfen:

• Gewindeverbindungen

• Schüsseldichtungen

• Abflussbaugruppen

• Manometeranschlüsse

• Modulare Verbindungsteile

Selbst ein kleines Luftleck kann im Dauerbetrieb zu erheblicher Energieverschwendung führen.

Warten Sie den Schmierstoffgeber

Verwenden Sie nur die empfohlene Ölsorte und vermeiden Sie eine Überfüllung.

Die Spezifikation listet ISO VG32-Turbinenöl für die AL- und AC-Schmiervorrichtungskonfigurationen auf.

Untersuchen Sie die Schüssel

Ersetzen Sie die Schüssel, wenn sie Risse, Trübungen, Beschädigungen oder chemische Angriffe aufweist.

Bestimmte Lösungs- und Reinigungsmittel können Kunststoffnäpfe beschädigen. Vor der Reinigung sollte die chemische Verträglichkeit überprüft werden.

Häufige Auswahlfehler

Auswahl nur nach Portgröße

Zwei Produkte mit derselben Gewindegröße können unterschiedliche Luftstromkapazitäten haben.

Überprüfen Sie immer die Nenndurchfluss- und Druckabfallanforderungen.

Installieren eines Schmierstoffgebers ohne Überprüfung der Geräteanforderungen

Unnötige Schmierung kann das gesamte pneumatische System verunreinigen.

Kondensatvolumen ignorieren

Eine kleine Filterschüssel oder ein manueller Abfluss sind möglicherweise für Systeme mit großen Feuchtigkeitsmengen ungeeignet.

Installieren des Geräts zu weit vom Gerät entfernt

Lange nachgeschaltete Rohrleitungen können zu zusätzlichem Druckverlust und Verunreinigungen führen.

Für die Behandlung am Einsatzort installieren Sie die Luftaufbereitungseinheit in angemessener Nähe zur Maschine.

Verwendung von Aluminium in einer stark korrosiven Umgebung

Luftaufbereitungseinheiten aus Aluminium sind in erster Linie für allgemeine industrielle Pneumatikanwendungen konzipiert.

Für Meeres-, Offshore-, chemische Verarbeitungs- oder aggressive Waschumgebungen ist eine Edelstahlserie möglicherweise besser geeignet.

Den Druckwiderstandswert als Arbeitsdruck behandeln

Der Druckwiderstandswert entspricht nicht dem empfohlenen Dauerbetriebsdruck.

Beachten Sie immer den maximalen Betriebsdruck.